En 2015, la entonces científica jefe de la NASA, Ellen Stofan, declaró que "creo que tendremos fuertes indicios de vida más allá de la Tierra en la próxima década y evidencia definitiva en los próximos 10 a 20 años". Con múltiples misiones programadas para buscar evidencia de vida de enemigos (pasado y presente) en Marte y en el Sistema Solar exterior, esto difícilmente parece una evaluación poco realista.
Pero, por supuesto, encontrar evidencia de vida no es tarea fácil. Además de las preocupaciones sobre la contaminación, también existe el peligro que conlleva operar en entornos extremos, lo que sin duda implicará la búsqueda de vida en el Sistema Solar. Todas estas preocupaciones se plantearon en una nueva conferencia de FISO titulada "Hacia la secuenciación in situ para la detección de vida", organizada por Christopher Carr del MIT.
Carr es científico investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias (EAPS) del MIT y miembro investigador del Departamento de Biología Molecular del Hospital General de Massachusetts. Durante casi 20 años, se ha dedicado al estudio de la vida y a su búsqueda en otros planetas. Por lo tanto, él es también el investigador principal (PI) del instrumento de búsqueda de genomas extraterrestres (SETG).
Dirigido por la Dra. Maria T. Zuber, profesora de Geofísica E. A. Griswold en el MIT y directora de EAPS, el grupo interdisciplinario detrás de SETG incluye investigadores y científicos del MIT, Caltech, la Universidad de Brown, Arvard y Claremont Biosolutions. Con el apoyo de la NASA, el equipo de SETG ha estado trabajando para desarrollar un sistema que pueda evaluar la vida in situ.
Al presentar la búsqueda de vida extraterrestre, Carr describió el enfoque básico de la siguiente manera:
"Podríamos buscar la vida porque no la conocemos. Pero creo que es importante comenzar desde la vida como lo sabemos: extraer tanto las propiedades de la vida como las características de la vida, y considerar si deberíamos buscar la vida tal como la conocemos también, en el contexto de la búsqueda de vida más allá de la Tierra ".
Con este fin, el equipo de SETG busca aprovechar los desarrollos recientes en las pruebas biológicas in situ para crear un instrumento que pueda ser utilizado por misiones robóticas. Estos desarrollos incluyen la creación de dispositivos portátiles de prueba de ADN / ARN como el MinION, así como la investigación del secuenciador de biomoléculas. Realizado por la astronauta Kate Rubin en 2016, esta fue la primera secuencia de ADN que tuvo lugar a bordo de la Estación Espacial Internacional.
Sobre la base de estos, y el próximo programa Genes in Space, que permitirá a los equipos de la ISS secuenciar e investigar muestras de ADN en el sitio, el equipo de SETG está buscando crear un instrumento que pueda aislar, detectar y clasificar cualquier organismo basado en ADN o ARN en ambientes extraterrestres. En el proceso, permitirá a los científicos probar la hipótesis de que la vida en Marte y otros lugares del Sistema Solar (si existe) está relacionada con la vida en la Tierra.
Para romper esta hipótesis, es una teoría ampliamente aceptada que la síntesis de compuestos orgánicos complejos, que incluye nucleobases y precursores de ribosa, ocurrió temprano en la historia del Sistema Solar y tuvo lugar dentro de la nebulosa Solar a partir de la cual se formaron todos los planetas. Estos orgánicos pueden haber sido entregados por cometas y meteoritos a múltiples zonas potencialmente habitables durante el período de bombardeo pesado tardío.
Conocida como litopansermia, esta teoría es un pequeño giro en la idea de que la vida se distribuye en todo el cosmos por cometas, asteroides y planetoides (también conocido como panspermia). En el caso de la Tierra y Marte, la evidencia de que la vida podría estar relacionada se basa en parte en muestras de meteoritos que se sabe que llegaron a la Tierra desde el Planeta Rojo. Estos fueron ellos mismos el producto de asteroides que golpearon Marte y levantaron eyecciones que finalmente fueron capturadas por la Tierra.
Al investigar lugares como Marte, Europa y Encelado, los científicos también podrán participar en un enfoque más directo cuando se trata de buscar vida. Como Carr explicó:
"Hay un par de enfoques principales. Podemos adoptar un enfoque indirecto, observando algunos de los exoplanetas recientemente identificados. Y la esperanza es que con el telescopio espacial James Webb y otros telescopios terrestres y telescopios espaciales, estaremos en condiciones de comenzar a obtener imágenes de las atmósferas de los exoplanetas con mucho mayor detalle que la caracterización de esos exoplanetas [ha permitido ] hasta la fecha. Y eso nos dará una gama alta, nos dará la capacidad de mirar muchos mundos potenciales diferentes. Pero no nos permitirá ir allí. Y solo tendremos evidencia indirecta a través de, por ejemplo, espectros atmosféricos ”.
Marte, Europa y Encelado presentan una oportunidad directa para encontrar vida, ya que todos han demostrado condiciones que son (o fueron) propicias para la vida. Mientras que existe una amplia evidencia de que Marte alguna vez tuvo agua líquida en su superficie, Europa y Encelado tienen océanos subsuperficiales y han mostrado evidencia de ser geológicamente activos. Por lo tanto, cualquier misión en estos mundos se encargaría de buscar en los lugares correctos para detectar evidencia de vida.
En Marte, Carr señala, esto se reducirá a buscar lugares donde haya un ciclo del agua, y probablemente implicará un poco de espeleología:
“Creo que nuestra mejor apuesta es acceder al subsuelo. Y esto es muy difícil. Necesitamos perforar o acceder de otra forma a regiones por debajo del alcance de la radiación espacial que podría destruir el material orgánico. Y una posibilidad es ir a nuevos cráteres de impacto. Estos cráteres de impacto podrían exponer material que no fue procesado por radiación. Y tal vez una región a la que nos gustaría ir sería algún lugar donde un nuevo cráter de impacto pudiera conectarse a una red subterránea más profunda, donde podríamos tener acceso al material que tal vez salga del subsuelo. Creo que esa es probablemente nuestra mejor apuesta para encontrar vida en Marte hoy en este momento. Y un lugar que podríamos mirar sería dentro de las cuevas; por ejemplo, un tubo de lava o algún otro tipo de sistema de cuevas que podría ofrecer protección contra la radiación UV y tal vez también proporcionar algún acceso a regiones más profundas dentro de la superficie marciana ".
En cuanto a los "mundos oceánicos" como Encelado, buscar signos de vida probablemente implicaría explorar alrededor de su región polar meridional, donde se han observado y estudiado altas columnas de agua en el pasado. En Europa, probablemente implicaría buscar "regiones del caos", los lugares donde puede haber interacciones entre la superficie del hielo y el océano interior.
Explorar estos entornos naturalmente presenta algunos desafíos de ingeniería serios. Para empezar, requeriría las amplias protecciones planetarias para garantizar que se evitara la contaminación. Estas protecciones también serían necesarias para garantizar que se evitaran los falsos positivos. ¡Nada peor que descubrir una cepa de ADN en otro cuerpo astronómico, solo para darse cuenta de que en realidad era una escama de piel que cayó en el escáner antes del lanzamiento!
Y luego están las dificultades que plantea operar una misión robótica en un entorno extremo. En Marte, siempre existe el problema de la radiación solar y las tormentas de polvo. Pero en Europa, existe el peligro adicional que representa el intenso entorno magnético de Júpiter. Explorar penachos de agua provenientes de Encelado también es un gran desafío para un orbitador que probablemente pasaría más rápido del planeta en ese momento.
Pero dado el potencial de avances científicos, tal misión bien vale la pena. No solo permitiría a los astrónomos probar teorías sobre la evolución y distribución de la vida en nuestro Sistema Solar, sino que también podría facilitar el desarrollo de tecnologías cruciales de exploración espacial y dar como resultado algunas aplicaciones comerciales serias.
Mirando hacia el futuro, se espera que los avances en biología sintética conduzcan a nuevos tratamientos para enfermedades y a la capacidad de imprimir tejidos biológicos en 3-D (también conocido como "bioimpresión"). También ayudará a garantizar la salud humana en el espacio al abordar la pérdida de densidad ósea, la atrofia muscular y la disminución de la función inmune y de los órganos. Y luego está la capacidad de cultivar organismos especialmente diseñados para la vida en otros planetas (¿puedes decir terraformación?)
Además de todo eso, la capacidad de realizar búsquedas in situ de vida en otros planetas solares también ofrece a los científicos la oportunidad de responder una pregunta candente, una con la que han luchado durante décadas. En resumen, ¿es universal la vida basada en el carbono? Hasta ahora, todos y cada uno de los intentos de responder a esta pregunta han sido en gran medida teóricos y han involucrado a la "variedad de fruta de bajo perfil", donde hemos buscado signos de vida tal como la conocemos, utilizando principalmente métodos indirectos.
Al encontrar ejemplos que provienen de entornos distintos de la Tierra, estaríamos dando algunos pasos cruciales para prepararnos para los tipos de "encuentros cercanos" que podrían estar ocurriendo en el futuro.
